中南大学龚深团队CEJ：构建Cu/碳纤维/Mo复合材料低热阻碳化物异质界面，应用于热管理

本文针对电子元件集成化与微型化发展对热管理材料的需求，基于数据驱动方法筛选出Cr和Zr作为双界面改性元素，采用湍流冲击均质铸造工艺制备Cu/碳纤维/Mo复合材料。研究通过构建80纳米Cr3C2层和250纳米(CrZrMo)C层形成的碳化物异质界面，显著增强了Cu/碳纤维界面结合力，同时利用富Cr/Zr扩散层改善Cu/Mo界面结合。实验表明Cu-Cr-Zr/30CF/10Mo复合材料具备各向同性优异性能：导热系数达454.1 W·m-1·K-1，热膨胀系数为12.2×10-6 K-1。界面热阻模型证实异质界面通过声学匹配降低界面热阻达51.4%，EMA-AMM模型成功预测材料导热性能。该研究为高性能热管理材料设计提供了新思路。